| 【中文题名】 | 球面及柱面绝对测量技术研究 |
| 【英文题名】 | |
| 【学科专业】 | 仪器仪表工程 |
| 【论文级别】 | 硕士论文 |
| 【投稿时间】 | 2005-3-14 |
| 【中关键词】 | 球面,柱面,波象差,干涉,测量,绝对 |
| 【英关键词】 | spherical surface,cylindrical surface,wave-aberration,interference,measurement,absolute,test, |
| 【分类导航】 | 工业技术>机械、仪表工业>仪器、仪表>光学仪器>物理光学仪器> |
| 【论文摘要】 | 本文在回顾光学干涉测量的基础上，介绍了作者在球面激光干涉仪上实现球面面形及柱面形的绝对测量方面所作的研究工作。重点介绍了：1．用三次及二次检验法对球面光学零件面形的绝对检验法原理、技术关键、实验结果和测量不确定度分析；2．采用三次对柱面光学零件面形的绝对检验法原理、技术关键、实验结果和测量不确定度分析。
球面面形的绝对检验方法，采用了三次检验法和二次检验法。三次检验法是在球面干涉仪测量的基础上，通过常规测试、旋转被测件180°测试、转动被测件猫眼位置测试将三次测量结果进行处理，分离出被测面形的绝对误差。二次检验法是三次检验法的一种简化，适用于被测件面形旋转对称分布或精度要求不高的情况下，其测量是省略去了三次检验法中的旋转测量过程。
柱面面形绝对检验法采用三次检验的柱面绝对检验法，利用斐索干涉仪主机，配以标准柱面透镜，产生一柱面波与被测柱面镜产生的柱面波干涉。进行三次绝对干涉测量，即常规测试、被测柱面镜旋转180°测试及猫眼位置测试，将三幅干涉图通过软件进行处理，消除装置的系统误差，获得被测球面的绝对误差。 |
| 【论文题纲】 |
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摘要 |
2-3 |
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ABSTRACT |
3-7 |
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1 绪论 |
7-18 |
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1．1 光学干涉测量的历史回顾及现状 |
7-8 |
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1．2 光学零件面形的测量方法 |
8-16 |
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1．2．1 玻璃样板法 |
8-9 |
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1．2．2 泰曼干涉仪(棱镜透镜干涉仪)测量法 |
9 |
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1．2．3 泰曼型激光球波面干涉仪 |
9-10 |
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1．2．4 斐索(Fizean)干涉测量 |
10-12 |
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1．2．5 错位干涉测量 |
12 |
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1．2．6 移相干涉测量 |
12-16 |
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1．3 柱面波象差测量 |
16 |
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1．4 论文工作的内容 |
16-18 |
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2．球面波象差计量标准的研究 |
18-31 |
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2．1 球面检验的常用方法 |
18-20 |
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2．1．1 样板法 |
18 |
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2．1．2 干涉法 |
18-19 |
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2．1．3 三面互检法 |
19-20 |
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2．2 球面绝对检验理论分析 |
20-24 |
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2．2．1 Zernike多项式表示波面(面形)的奇偶对称性 |
20-21 |
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2．2．2 三次检验原理 |
21-23 |
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2．2．3 简化的二次检验法 |
23-24 |
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2．3 实现球面波象差三次干涉法绝对检验关键技术 |
24-28 |
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2．3．1 三个干涉图的空间一致性要求 |
24-25 |
|
2．3．2 干涉图空间位置的自动识别 |
25-27 |
|
2．3．3 空间一致性调整与归一化参数的求取 |
27-28 |
|
2．4 球面波象差计量标准装置 |
28-31 |
|
2．4．1 斐索干涉仪 |
28-29 |
|
2．4．2 专用夹持座 |
29-31 |
|
3．球面波象差的测量误差分析 |
31-39 |
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3．1 球面波象差计量标准装置的测量不确定度分析 |
31-33 |
|
3．1．1 不确定度A类的评定 |
31-32 |
|
3．1．2 不确定度的B类评定 |
32-33 |
|
3．1．3 合成不确定度 |
33 |
|
3．1．4 扩展不确定度 |
33 |
|
3．2 实验结果 |
33-39 |
|
3．2．1 齐明透镜检验 |
33-35 |
|
3．2．2 空间一致性测试 |
35 |
|
3．2．3 干涉图对称中心测试 |
35-36 |
|
3．2．4 对被测球面的测试 |
36 |
|
3．2．5 对比测试 |
36-37 |
|
3．2．6 结论 |
37-39 |
|
4．柱面波象差的绝对检验 |
39-54 |
|
4．1 柱面波象差测试方法分析 |
39-41 |
|
4．1．1 三柱面互检技术 |
39 |
|
4．1．2 预先标定法 |
39 |
|
4．1．3 绝对检验方法 |
39-41 |
|
4．2 柱面绝对检验原理 |
41-45 |
|
4．2．1 波面(面形)多项式表达下的奇偶对称性 |
41-42 |
|
4．2．2 柱面绝对检验原理 |
42-44 |
|
4．2．3 柱面干涉图的数字化旋转 |
44-45 |
|
4．3 多干涉图组合测试中的干涉图空间位置一致性 |
45-48 |
|
4．3．1 柱面绝对检验中四幅干涉图的空间位置一致性要求 |
45-46 |
|
4．3．2 干涉图空间位置的自动识别 |
46 |
|
4．3．3 柱面干涉图的特征参数确定 |
46-47 |
|
4．3．4 空间位置一致性调整与归一化参数的求取 |
47-48 |
|
4．4 柱面波象差计量标准装置 |
48-53 |
|
4．4．1 斐索干涉系统 |
48-49 |
|
4．4．2 柱面透镜 |
49-50 |
|
4．4．3 空心直角棱镜 |
50-52 |
|
4．4．4 专用调整、夹持机构 |
52-53 |
|
4．5 柱面波象差计量标准的软件系统 |
53-54 |
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5．柱面波象差误差分析 |
54-59 |
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5．1 不确定度分析 |
54-56 |
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5．1．1 约定真值 |
54 |
|
5．1．2 不确定度 |
54-56 |
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5．2 实验结果 |
56-59 |
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5．2．1 空心直角棱镜反射面面形测试 |
56 |
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5．2．2 空心直角棱镜角度误差的修正参数 |
56-57 |
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5．2．3 柱面绝对检验测试(对被测柱面的测试) |
57-59 |
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结束语 |
59-60 |
|
致谢 |
60-61 |
|
参考文献 |
61-62 |
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| 【DOI】 | LunWen.ID:2.2008.94813 |
